Кибернетическое моделирование технологического потока

Использование в исследовании технологических процессов кибернетических методов моделирования требует - представить ведущую часть технологического потока как кибернетическую систему.

Для кибернетического анализа объекта целесообразно исходить из двух критериев: степени детерминированности и сложности системы.

С точки зрения кибернетического моделирования процесс в подсистеме может быть условно изображен так, как показано на рис. 2.5, где выделены основные группы параметров, определяющих его течение и характеризующих состояние в любой момент времени.

Рассмотрим принцип кибернетического моделирования в общем виде. Чтобы процесс имел возможность функционировать, он должен обладать, по крайней мере, одним входом и одним выходом. Функционирование процесса математически представляет собой преобразование входного вектора в выходной :

=T( )

Символ Т в этом выражении - оператор трансформации, который представляет собой закон преобразования Z в У. В зависимости от характера оператора Т различаются и процессы; они подразделяются на детерминированные и стохастические. Характерным для детерминированных процессов является то, что оператор Z однозначно определяет значение вектора У на основании значений вектора Z. В стохастических процессах оператор T указывает лишь некоторую вероятность появления определенных значений вектора У на основании данных о значении вектора Z.

Кроме прямой трансформации можно ввести обратную трансформацию:

=T^-1( )

При обратной трансформации по значениям выходов процесса можно сделать заключение о состоянии его входов.

Системное исследование линий

Системный подход к исследованию непрерывных производственных процессов, предполагает изучение их в линии как одного процесса - макроисследование, а затем по его результатам - микроисследование аппарата или машины.

Комплексное макроисследование линии имеет четыре этапа.

Первый этап включает: определение и четкое формулирование цели исследования; выбор показателя эффективности линии; составление перечня факторов, действующих на технологический поток.

Второй этап - представление технологического потока как системы процессов, т.е. создание операторной модели технологической системы.

Третий этап- построение математического описания функционирования технологической системы, т. е. математической модели, состоит из выбора метода математического описания, собственно процесса моделирования, проверки соответствия математической модели реальному физическому процессу.

Четвертый этап - анализ математической модели и тщательное ее изучение.

Системное проектирование линий

При создании конкретной системы выделяется функционально полный набор материальных, энергетических и информационных операторов, соответствующий системам рассматриваемого класса.

Формирование структуры системы осуществляется на основе принципов композиции и декомпозиции функций и структур различных подсистем. Практика создания технологических систем подтверждает, что "новые" технические решения представляют, по существу, композицию (декомпозицию) как известных ранее, так и новых (дополнительных) функциональных и конструктивных модулей.

При таком подходе система машин той или иной технологии формируется путем покрытия функциональных модулей системы конструктивными модулями. Эта процедура реализуется при использовании таблиц соответствия функциональных и конструктивных модулей. При неудовлетворительном покрытии функциональной структуры системы конструктивными модулями (при невыполнении требований технического задания по определенной группе технико-экономических показателей) необходимо осуществить новое преобразование операторной модели системы, направленное на устранение выявленных недостатков.